리서치 하이라이트

광주기에 의해서 조절되는 번식 행동 특성

Nature 426, 6963

다양한 생물들은 햇빛을 측정하고 그들의 삶을 주변환경에서의 계절변화를 반영하는데 적응하면서 살아가지만, 이러한 ‘광주기성 반응(photoperiodic response)’의 분자생물학적 근거에 대해서는 잘 알려져 있지 않았다. 일본 메추리는 광 주기의 변화에 따라 번식 행동이 달라지기 때문에 광주기성 시간 측정(photoperiodic time measurement)을 연구하는데 있어서 잘 확립되어 있는 실험 대상이다. 고환 크기가 커 지는 것과 GnRH(Gonadotrophin-releasing hormone)의 분비는 광 주기 변화에 대한 명확한 척도가 된다. 최근 광주기성 시간 측정과 관련된 주요 유전자가 밝혀졌으며, 그 중에서 하나는 티록신 프로호르몬(thyroxine prohormone, T4)을 활성형인 T3로 변환시키는 이온제거 반응을 촉매하는 효소를 암호화하고 있는 것으로 밝혀졌다. 광주기성과 관련된 뇌 영역인 중저기저 시상하부(mediobasal hypothalamus)에서 발현되는 탈이온 효소는 빛에 의해서 유도되고, 국지적으로 발현된 T3는 결과적으로 생식기능의 변화를 가져오게 된다. 갑상선 호르몬들은 일부 포유류에서 계절 변화에 따른 생식능력 변화와 연관되어 있는 것으로 알려져 있었으며, 이번 연구결과는 광주기성 척추동물에서의 분자생물학적 메커니즘이 광범위하게 존재한다는 것을 암시하고 있다.